Πως λειτουργεί η Θερμομόνωση

Ο κλάδος των μονωτικών υλικών και ευρύτερα η έννοια της θερμομόνωσης στην Ελλάδα άρχισε να λαμβάνεται σοβαρά υπόψιν στις αρχές της δεκαετίας του 1980, μετά την θέσπιση του Κανονισμού Θερμομόνωσης Κτιρίων. Η ύπαρξη ενός μεγάλου αριθμού κτηρίων που κατασκευάστηκαν πριν την εισαγωγή του κανονισμού (περίπου το 65% του συνολικού κτηριακού αποθέματος κατοικιών), μας δείχνει το μέγεθος και τη σημασία που πρέπει να δώσουμε στα οφέλη της θερμομόνωσης, τόσο ως προς τη μείωση των θερμικών απωλειών κατά τη χειμερινή περίοδο, όσο και ως προς την μείωση της θερμικής επιβάρυνσης κατά την περίοδο δροσισμού.

Βασικό όφελος από την τοποθέτηση του κατάλληλου συστήματος θερμομόνωσης σε ένα σπίτι, είναι η ελάχιστη δυνατή ανταλλαγή θερμότητας μεταξύ του εσωτερικού και εξωτερικού περιβάλλοντος, παρέχοντας την απαραίτητη αντίσταση στη ροή και μετάδοση θερμότητας, έτσι ώστε αφενός να μειώνεται το κόστος θέρμανσης και ψύξης και αφετέρου να βελτιώνεται η θερμική άνεση των ανθρώπων που κατοικούν σε αυτό. Με τον όρο θερμική άνεση ορίζουμε την κατάσταση στην οποία το άτομο εκφράζει ικανοποίηση για το θερμικό περιβάλλον στο οποίο ζει ή δραστηριοποιείται.

Μετάδοση θερμότητας είναι η μεταφορά ενέργειας λόγω θερμοκρασιακής διαφοράς. Έτσι όταν υπάρχει διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ δύο μέσων ή συστημάτων, πραγματοποιείται μετάδοση θερμότητας από το θερμότερο προς το ψυχρότερο. Αν τοποθετήσουμε, για παράδειγμα, ένα κομμάτι θερμού μετάλλου μέσα σε κρύο νερό, το κομμάτι του μετάλλου ψύχεται ενώ το νερό θερμαίνεται, έως ότου αποκτήσουν και τα δύο την ίδια θερμοκρασία. Η εξίσωση της θερμοκρασίας μεταξύ των δύο σωμάτων διαφορετικής θερμοκρασίας, οφείλεται στη ροή θερμότητας από το θερμό σώμα (μέταλλο) προς το ψυχρό (νερό).

Η μεταφορά ενέργειας πραγματοποιείται μέσα από τρεις κύριους μηχανισμούς. Ο πρώτος μηχανισμός αναφέρεται σε μετάδοση θερμότητας μέσα σε ένα ακίνητο μέσο (στερεό, υγρό ή αέριο), χωρίς να συνοδεύεται από αλλαγή φάσης καθώς και στην περίπτωση σωμάτων που βρίσκονται σε επαφή και ονομάζεται αγωγή.

Ο δεύτερος μηχανισμός αναφέρεται σε μετάδοση θερμότητας μεταξύ της επιφάνειας ενός στερεού σώματος και ενός ρευστού (υγρού ή αέριου σώματος) που έρχονται σε επαφή έχοντας διαφορετική θερμοκρασία και ονομάζεται συναγωγή.

Ο τρίτος μηχανισμός στηρίζεται στο γεγονός ότι κάθε σώμα πεπερασμένης θερμοκρασίας, διαφορετικής από το μηδέν, ακτινοβολεί θερμότητα μέσω ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Έτσι σε αντίθεση με τους δύο προαναφερθέντες μηχανισμούς, υφίσταται μετάδοση θερμότητας μεταξύ δύο σωμάτων διαφορετικής θερμοκρασίας χωρίς την ανάγκη παρουσίας κάποιου ενδιάμεσου μέσου, με τον μηχανισμό της θερμικής ακτινοβολίας.

Με την εφαρμογή ενός συστήματος για τη μόνωση της ταράτσας και τοίχου και την τοποθέτηση των κατάλληλων θερμομονωτικών υλικών (πολυστερίνη, υαλοβάμβακας, πετροβάμβακας, κ.α.) επιτυγχάνουμε την μέγιστη δυνατή επιβράδυνση της ροής θερμότητας μεταξύ των σωμάτων που θέλουμε να προστατέψουμε. Ο άμεσος στόχος δηλαδή είναι η διατήρηση της θερμότητας στο εσωτερικό του σπιτιού κατά την περίοδο του χειμώνα και η παρεμπόδιση εισροής θερμότητας κατά τους καλοκαιρινούς μήνες. Τα θερμομονωτικά αυτά υλικά, τα οποία όσο μικρότερο συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας λ έχουν τόσο αποδοτικότερα είναι, οφείλουν την ιδιότητα της αυξημένης θερμικής αντίστασης που παρουσιάζουν, στον αέρα που υπάρχει εγκλωβισμένος στο εσωτερικό τους, είτε σε πορώδεις κυψέλες, είτε ανάμεσα στις ίνες τους. Ο αέρας χαρακτηρίζεται ως κακός αγωγός της θερμότητας, καθώς έχει χαμηλό συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας λ. Η πολύ μικρή μάζα του (λόγω της μικρής του πυκνότητας) ελαχιστοποιεί τη μεταφορά θερμότητας με αγωγή και συναγωγή.

Όσον αφορά τη θερμική του αγωγιμότητα και κατ’ επέκταση την αποτελεσματικότητα ενός θερμομονωτικού υλικού, εκτός από τη χημική του σύσταση και ποιότητα, ιδιαίτερη σημασία πρέπει να δοθεί στην υγρασία, καθώς το νερό και ο πάγος έχουν περίπου 24 και 92 φορές, αντίστοιχα, μεγαλύτερο συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας λ από τον αέρα. Κατά συνέπεια ακόμα και μικρή αύξηση της παρουσίας υγρασίας στο εσωτερικό των υλικών μπορεί να προκαλέσει και αύξηση του συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας, καθώς το εγκλωβισμένο νερό, καταλαμβάνει τη θέση του αέρα.

Η προστασία από τον τρίτο μηχανισμό μεταφοράς της θερμότητας μέσω της θερμικής ακτινοβολίας, επιτυγχάνεται σε μέγιστο βαθμό με τη χρήση και επίστρωση ψυχρών υλικών τόσο στην ταράτσα, όσο και στους τοίχους ενός κτιρίου. Ψυχρά ονομάζονται τα υλικά που χαρακτηρίζονται από υψηλή ανακλαστικότητα στην ηλιακή ακτινοβολία και υψηλό συντελεστή εκπομπής υπέρυθρης ακτινοβολίας. Εξαιτίας των συγκεκριμένων ιδιοτήτων τους, απορροφούν μικρότερη ηλιακή ακτινοβολία και αποβάλλουν ευκολότερα τη θερμότητα με αποτέλεσμα να εισέρχεται στο κτίριο λιγότερη θερμότητα κατά την περίοδο δροσισμού.

Η ποσότητα και το πάχος της μόνωσης που θα χρειαστεί εξαρτάται από το κλίμα, τον τύπο του συστήματος θέρμανσης και ψύξης και την τοποθεσία του σπιτιού που σκοπεύετε να μονώσετε. Επίσης, να θυμάστε ότι η στεγανοποίηση και ο έλεγχος της υγρασίας είναι σημαντικοί παράγοντες για την ενεργειακή απόδοση, την υγεία και την άνεση.